建筑设计中的建筑节能措施浅析

李靖

摘    要：随着社会的发展，自然资源日益紧缺，不可再生能源数量逐步减少，为了推动人类的可持续发展，必须贯彻落实节能措施。在建筑设计中，应该优化建筑周边设计，提升绿化率，优化建筑布局和朝向设计，改善建筑墙体节能设计，优化窗墙比，注重墙体保温隔热设计，优选窗户原材料，做好建筑屋面节能设计，开发应用新能源，全面降低维持建筑运行的能耗。

关键词：建筑设计;建筑节能措施

1  建筑周边环境设计

建筑是社会环境的重要组成部分，在建筑设计中，应该尽可能利用物质循环规律、气候变异规律、建筑内外能量流动转化规律、热湿交换规律等，让建筑系统融入自然环境中，进入生态循环圈中，打造一个生态建筑良性循环模式，改变传统建筑能源单向流动的情况，降低建筑能耗[1]。为了给人们创造一个舒适宜居的环境，在进行建筑区设计时，应尽量做好周边的绿化工作。绿色植物因自身进行光合作用和呼吸作用，可通过蒸发水分来控制其整体的环境热量相对恒定，在固化水土的同时营造小的生态环境，热辐射能力也便弱于混凝土地面。夏季当太阳落山，绿植环绕的建筑周边温度能够更快降下来，而冬季植被的枝干又可作为季风的第一道防线，使得流过建筑表面得风速减低，从而降低建筑的热损失。除去建筑周边植被的应用，同时还应根据地理位置做相应的遮阳系統设计，应用竹帘、布篷、软百叶等可拆除遮阳设备，来实现夏季遮阳，有效阻挡太阳辐射，从而降低夏季平均气温。

2  建筑布局和朝向设计

中国地处北半球，建筑朝向大多为“坐北朝南”，这样能够令建筑内部的采光、通风达到较优的情况。但随着社会整体水平的发展，生活水平的提高，一方面建筑高度越建越高，建筑密度逐步增大，土地资源便愈加紧张;另一方面人们对生活中建筑的使用要求也越来越高，过与死板的遵循某种模式为设计创新和合理利用土地增加了难度。为了改变这一现状，设计师应因地制宜、分类设计，优化建筑整体布局，调整好建筑的朝向、建筑间距，最大限度减少楼层之间的遮挡情况，保证每个楼层都能够获得充足的光照。在北方大多数建筑和居住建筑设计时，应充分考虑人们的使用习惯以及不同功能区对于光照的需求，仍应以坐北朝南的节能设计理念为主，灵活分割。但在南方一些日照充足地区，或是在做公共建筑等没有特殊日照要求的建筑设计时，可灵活大胆的布局建筑，在满足不同空间的基本日照要求后灵活创新，服务于建筑的平面流线和空间布局。

3  建筑墙体节能设计

相较而言，南方全面平均气温高于北方，南方夏季高温时间长，冬季温度相对更高，很少低于0℃，因此，在中高温度环境下的通风降温是其主要节能降温手段，窗墙比则一般较大;相反地，在北方，冬季保温需求较高，在能够保证室内采光的情况下，应该尽量降低窗墙比，毕竟外窗是建筑外围结构中热工性最差的一个部分，较小的窗墙比，意味着室内经窗洞散发的热量减少，即建筑室内保温功能的增强，这样能够减少室内制暖的能源消耗[2]。窗墙比的设计，要考虑的因素比较多，除了地域要素外，还应该考虑到建筑朝向，窗前朝向不同，一天之中接受日照的面积和时间也不一样，基于《民用建筑热工设计规范》中采暖居住部分的要求，朝北的建筑窗墙比不得大于0.20，朝东、朝西的建筑窗墙比不得大于0.30，朝南的建筑窗墙比不得大于0.35。而且，为了不影响建筑室内采光，还应该合理设定窗墙比的下限，以防窗洞面积过小，室内采光、通风条件太差，影响到居住体验。

在进行墙体设计时，应该关注其保温设计，应用科学的保温结构，来降低建筑在冬季的热量损失，比如说，在房屋外侧设计保温夹层，设置外墙内侧石膏板和外墙外侧石膏板，或者在组墙体梁柱热桥位置，以墙体材料构建保温隔离层，来优化墙体的保温隔热性能，而且，北方建筑可以在此基础上，以增加外墙厚度、应用页岩陶粒混凝土空心砌块砌筑墙体等方式，进一步优化其保温性。在保温设计的同时，还应该关注墙体的防风、防潮设计，以防风设计为例，可以在建筑两侧增设阳台开口，在外墙上设置挡风墙，以控制建筑进风量，调节室内通风情况[3]。

在窗口设计上，根据采光、通风、保暖需求，合理设计窗口形式，比如说寒冷地区，外门应设计为置门斗的形式，以防冷风渗透进来，在夏季高温地区，可以在窗口部位进行遮阳设计，达到降温效果。在窗户原材料选择上，可以选用保温隔热性能优良的双层玻璃或多层玻璃，在窗框材料选择上，应该选择热损失较低的铝合金的。

4  建筑屋面节能设计

屋面作为房屋建筑主要的围护结构，保温隔热是其主要的功能，在夏季，屋面接受日照的时间长，面积广，太阳辐射强烈，屋面温度会达到70℃甚至更高，为了避免室内温度过高，必须优化屋面的隔热功能，作出节能设计。比如在屋面上建设隔热层，或者说在屋顶上铺设泥土层，种植绿色植物，这样能够为屋面提供自然遮挡，降低室内温度，同时还能够美化环境，改善空气质量。世界环境保护组织研究发现，当一个城市的屋面绿化率达到70%以上，这个城市在夏季的最高气温将下降10℃， 在冬季的最低气温将上升5℃，能够有效缓解热岛效应，提升空气的湿润度和洁净度。

5  新能源的使用

在环境友好型社会构建背景下，应用新能源，成为当今社会建设的一个主旋律。且在《BP世界能源统计年鉴》2020版中的数据也进一步证实了这一趋势，“在2019年-2020年可再生能源增长创下历史新高（3.2千兆焦耳），占全球一次能源增长的40%以上，高于其他各类燃料。可再生能源在发电领域的占比（10.4%）首次超越了核电。”随着新能源开发应用技术体系的逐步完善，在建筑设计中也应该关注对于新能源的使用。这些技术的推广应用，能够有效减轻不可再生能源的使用负担，有利于社会的可持续发展。以太阳能应用为例，如今太阳能热水器已经成为建筑热水供应的主要设备，在农村，建筑多为一户一栋，人口数量约为3至5人，南方光照充足，太阳能热水器基本上能够满足一户家庭四季的热水供应需求。而在城市中除了传统的利用太阳能电池板，为楼道、小区照明提供能源支持，降低小区照明的电能消耗外，新型的外挂式太阳能集热器也应运而生，可以广泛的应用在建筑立面的窗槛墙位置外挂，解决了原本城市楼房密度高且共享空间小不易设置太阳能热水器的问题。除此之外，人们正在大力开发地热能源，用以冬季取暖，这样能够有效替代煤炭资源，保存煤炭余量，地热作为一种清洁可再生能源，可循环利用，无环境污染，替代煤炭，能够有效减少环境污染。

6  结语

综上所述，我国国土广阔，拥有众多自然资源，但由于人口数量也比较多，人均占有资源有限，远低于世界平均水平，为了长远发展考虑，必须贯彻落实节能理念，减少各个领域自然资源的消耗，减轻大自然的负担。在建筑领域，建筑设计是决定建筑功能及能耗的主要因素，山东纬剑工程设计有限公司对于建筑的节能设计极为重视，在建筑环境、朝向、结构布局等各方面的设计中，融入节能设计理念，争取能够优化建筑的采光、通风及保温性能，从而减少建筑投入使用后在照明、制冷取暖等方面的能源消耗。

参考文献：

[1] 乔婉贞，郭汉丁，李玮，秦广蕾.既有住宅建筑节能改造多主体多目标集成递阶优化实施机理[J].资源开发与市场，2019.

[2] 滕佳颖，王婉，慕晓飞，艾熙杰.严寒地区公共建筑被动技术设计参数节能率及敏感性研究[J].新型建筑材料，2020（6）：95～100.

[3] 王基勇.建筑设备电气自动化系统的节能控制研究与工程设计思考研究[J].砖瓦，2020（6）：80～81.